KR920006727B1

KR920006727B1 - 유입다심(油入多芯)의 전기 케이블

Info

Publication number: KR920006727B1
Application number: KR1019840003485A
Authority: KR
Inventors: 기산니 알베르또
Original assignee: 소시에떼 까비 피렐리 에스. 피. 에이.; 기오르기오 마리안니
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1992-08-17
Also published as: SE8403313D0; FR2549279A1; PH21775A; ES280374U; IT8321700A0; KR850000742A; CA1217534A; NO164146B; IT1163548B; JPH0367289B2; DK161230B; GB2142468B; AU565772B2; NO164146C; FR2549279B1; SE8403313L; DK302084A; BR8402960A; MX157763A; GB2142468A

Abstract

내용 없음.

Description

유입다심(油入多芯)의 전기 케이블

제1도는 본 발명에 따른 유입다심의 케이블의 금속외장의 외측을 생략한 단면도.

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속외장 2, 3, 4 : 코어

5, 6, 7, 7 : 공간 9, 13, 14 : 도체

10, 12, 16 : 반도체층 15 : 덕트

11, 17 : 절연층

본 발명은 유입다심(油入多芯)의 전기 케이블에 관한 것으로 특히, 해저 케이블로서 사용하기에 매우 적합한 유입다심의 전기 케이블에 관한 것이다.

이리 알려져 있는 유입다심의 케이블은 서로 병렬관계에 있는 다수의 코어(coer)를 금속외장내에 수용하고, 인접한 케이블 코어사이 및 이들 코어와 금속외장사이에 절연유(絶緣油)를 함침(含浸)한 충진재를 충진하여 형성한다. 각각의 코어는 도체를 절연재로 피복한 것이며, 이러한 절연재(絶緣材)는 절연유를 함침한 절연 테이프를 감아 놓은 것이다.

금속외장내의 모든 요소를 함침하는 절연유가 케이블 자체에 따라 이동될 수 있도록 하기 위해, 상기 케이블내에는 절연유를 이동시키는 덕트(duct)가 설치되어야 한다. 첫 번째 형태로 알려져 있는 유입다심의 케이블에서는, 그러한 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트가 금속 테이프를 원통형으로 감아 놓은 형태로 형성되어 있되, 그러한 권선의 감기는 서로 일정한 간격으로 이격되게 하고, 상기 권선은 금속외장과 케이블 코어사이에 존재하는 공간(space)에 배치되게 한다.

이러한 형태의 케이블 해저 케이블로서 사용되는 경우의 문제점은, 특히 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트 구조에 있다. 실제로, 이러한 형태의 케이블이 해저 케이블로서 사용되는 경우, 닻이나 낚시제구에 충돌되어 케이블 외장이 파손될 위험이 항상 존재한다. 만일 케이블 외장이 파손되는 경우, 케이블로 부터의 절연유의 누출은 현저하게 많아지므로 해서, 물이 케이블내로 들어갈 위험이 커진다. 이는 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트의 구조와 위치에 기인한 것인데, 그 첫 번째 이유로는 상기 덕트가 케이블 외장부근에 있기 때문이며, 두 번째 이유로는 상기 덕트가 비교적 노출되기 쉽게 금속 테이프로 감겨져 있기 때문이다. 그러므로, 이러한 덕트는 유통 절연유의 누출을 막을 수도 없고, 케이블내에 물이 들어가는 것을 막을 수도 없다. 더욱이, 이와 같이 침투된 물이 케이블을 따라 이동하는 것을 막을 수단도 없다.

두 번째 형태로 알려져 있는 유입다심의 케이블에서는, 그러한 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트가 각 케이블 코어의 도체중심에 형성되어 있다. 이러한 케이블의 외장이 파손되는 경우에는, 다량의 절연유의 누출에 대한 위험은 감소되지만, 동일한 전력 전송능력에 있어 두 번째 형태의 케이블은 첫 번째 형태의 케이블보다 중량이 더 나간다는 결점이 있다. 사실상, 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트는 도체내에 제공하기 위하여는, 케이블 자체의 중량을 증가시킬 필요성이 있다.

본 발명의 제1목적은, 이미 공지되어 있는 유입다심의 전기 케이블에 대한 결점을 극복하는 것이다. 다시 말하면, 케이블 외장이 파손되는 경우에 케이블로 부터의 절연유의 누출을 현저히 감소시킴과 아울러 동일한 전력 전송능력에 대하여 케이블의 중량을 경감시키는 것이다.

본 발명의 제2목적은, 서로 병렬된 복수개의 코어를 에워싸는 금속외장을 가지는 유입다심의 전기 케이블을 제공하되, 각각의 코어에는 절연유 함침 테이프를 적어도 한번 감아 형성된 절연재로 피복된 도체를 포함하며, 적어도 한 개의 케이블 코어의 도체는 나모지 케이블 코어의 도체를 형성하는 금속 재료보다 높은 도전율을 갖는 금속 재료로 형성되어 있고, 상기 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료의 도체에는 상기 케이블을 따라 절연유를 이동시키는 덕트(duct)가 설치되어 있고, 상대적으로 낮은 도전율을 갖는 금속재료의 도체에는 금속연선을 에워싸는 원통의 내부공간을 거의 채우도록 금속연선으로 콤팩트(compact)화 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

바람직한 실시예에 의하면, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속재료의 도체는 절연유를 이동시키는 덕트를 상기 도체내에 한정하도록 서로 병렬 배치된 복수개의 키이스톤 단면(keystone-section)형태의 도체로 형성되어 있는 반면에, 상대적으로 낮은 도전율을 갖는 금속 재료의 도체는 서로 병렬된 키이스톤 단면 형태의 도체나 와이어(wire)로 각각 형성되어 있다.

또다른 바람직한 실시예에 의하면, 케이블에 내재하는 각 코어의 도체 단면적에 있어서는, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료의 도체내에 형성하고, 서로 이격된 복수의 지점에서 덕트 면적을 감소시키는 수단을 상기 덕터내에 갖추고 있다. 상기 수단은 관통구멍으로 제공된 작은 원통형인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면과 관련지어 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하면 다음과 같다. 제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 3심 유입의 케이블을 도시한 것으로서, 이는 본 발명의 유입다심의 케이블에 대한 가장 간단한 실시예를 보여준 것이지만, 본 발명은 이러한 실시예만 한정하는 것이 아님을, 이해하여야 한다. 또한, 상기 도면에 도시된 단면은 통상적인 길이방향의 피복물 및 일반적으로 케이블 외장 둘레에 형성되어 있는 피복층을 도시하고 있지 않지만, 이러한 피복물 및 피복층을 공지되어 있다.

제1도 및 제2도를 참조하면, 금속외장(1), 예컨대 납 또는 알루미늄으로 형성된 금속외장(1)내에는 이하 본 명세서에서 기술될 3개의 코어(2, 3, 4)가 수용되어 있는데, 이들 코어 모두는 거의 동일한 외경을 갖는다. 이러한 케이블 코어는 서로 정접(正接)되어 있는 것이외에도, 케이블 외장(1)에 직접 접촉되어 있다. 따라서, 케이블 코어사이 및 이들 코어 및 케이블 외장(1)사이에 공간(5, 6, 7, 8)이 형성되어 있다. 절연 재료, 바람직하게는 종이(paper)인 충진재(도시되지 않음)를 상기 별형태의 공간내에 충진한다. 이미 알려져 있는 절연유는 케이블 외장(1)에 내재하는 모든 공간에 충진되어 있는데, 이러한 절연유는 예를들면, 알킬벤젠이며, 케이블 코어(2, 3, 4)를 함침시킴과 아울러, 공간(5, 6, 7, 8)에 내재하는 충진재로 함침시킨다.

코어(3, 4)는 서로 동일한 형태이며, 그 코어(3, 4) 각각은 서로 병렬되어 있는 복수개의 알루미늄 와이어로 형성된 콤팩트형 도체(9), 반도체 재료인 종이 테이프를 감아 형성된 내부 반도체층(10), 절연테이프(예컨대, 종이 테이프)를 여러번 감아 형성된 절연층(11), 및 반도체 재료의 테이프를 감아 형성된 외부 반도체층(12)을 갖는다.

도체의 형태에 있어서는, 케이블 코어(2)가 코어(3, 4)와는 서로 다르다. 상기 케이블 코어(2)의 도체(13)는 외경에 있어서 도체(9)와 동일하지만, 구리로 형성된 관, 즉 코어(3, 4)의 알루미늄 도체(9)를 형성하는 재료의 도전율보다 높은 도전율을 갖는 재료로 구성된다. 더욱이, 도체(13)에서 구리에 의해 점유되는 단면적과 도체(9)에서 알루미늄에 의해 각각 점유되는 단면적의 비는 도전율(1000/17.24lm/Ωmm²)과 알루미늄의 도전율(100/28.264m/Ωmm²)의 비는 역수와 거의 동일하다. 알루미늄의 도전율의 구리의 도전율의 거의 61%에 지나지 않으므로해서, 예컨대 3개의 코어의 케이블에 있어 케이블 코어(2)의 도체(13)에서 구리에 의해 점유되는 단면적은 240mm²인 반면에, 도체(9) 각각에서 알루미늄에 의해 점유되는 단면적은 400mm²이다.

특히, 도체(13)는 복수개의 키이스톤 단면 형태의 도체(14)를 병렬 배치하여, 도체(13)의 중심에서 절연유가 케이블을 따라 이동되기 위한 덕트(15)를 형성한다.

내부 반도체층(16)은, 코어(3, 4)의 반도체층(10)과 같이 도체(13)둘레에 감겨져 있다. 절연 재료, 예컨대 셀룰로스(celluloes) 재료의 테이프를 여러번 감아 형성된 절연층(17)은 상기 반도체층(16) 둘레에 감겨져 있다. 최종적으로, 반도체 재료의 테이프를 감아 형성된 반도체층(18)은 상기 절연층(17) 둘레에 감겨져 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 케이블 코어는 이와 다른 코어의 도체와는 서로 상이하다. 일반적으로, 본 발명에 따른 유입다심의 케이블에서는, 케이블 코어의 도체중 적어도 하나의 도체가 나머지 케이블 코어의 도체를 형성하는 금속보다 더 높은 도전율을 갖는 금속으로 형성된다. 본 발명에 따른 케이블을 내재하는 2종류의 도체를 비교하면, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료의 단면적과 상대적으로 낮은 도전율을 갖는 금속 재료의 단면적의 비는 그들 각각이 갖고 있는 도전율의 비의 역수와 거의 동일하다. 더욱이, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료의 도체는 이 도체내부에 덕트를 형성하여 절연유가 케이블을 따라 이동되게 하되, 케이블 작동시 상기 도체가 최대 허용 온도를 초과하지 않도록 상기 절연유를 이동되게 할 수 있다.

바람직한 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 유입다심의 케이블에는, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속재료의 도체에 제공된 절연유 이동용 덕트의 단면적을 감소시키는 수단이 케이블을 따라 서로 이격되어 있는 위치에 설치되어 있다. 제2도에서는 상기 수단의 특징 실시예가 도시되어 있다. 도체(13)에 내재하는 상기 수단은 케이블 코어(2)의 중심에 제공된 덕트(15)의 단면적보다 작은 단면적의 관통구멍(20)을 갖는 작은 원통(19) 형태인 제한 요소로 구성된다.

앞서 기술한 내용으로 볼 때, 본 발명에 따른 유입다심의 케이블은, 케이블 외장이 파손되는 경우, 절연유 이동용 덕트가 케이블 외장에 내재하는 공간에 배치된 금속 재료의 테이프로 감겨져 형성된 이미 알려져 있는 형태의 케이블의 경우보다 절연유의 유출이 현저하에게 감소된다는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 유입다심의 케이블의 경우에는, 절연물로 에워싸인 케이블 도체내에 절연유 이동용 덕트가 형성되어 있기 때문에, 절연유가 케이블로부터 유출되는 것을 막아줄뿐만 아니라 물이 케이블내로 들어가는 것을 막아주기에 유효한 장벽을 형성한다.

더우기, 본 발명에 따른 유입다심의 케이블은, 절언유 운반용 덕트가 각 케이블 코어의 도체 중심에 형성되어 있는 이미 알려져 있는 형태의 케이블과 비교하여 중량이 감소된다. 따라서, 케이블 코어를 형성하기 위해 서로 다른 금속 재료를 사용하면, 상기 금속 재료가 갖고 있는 서로 다른 비중으로부터 한 잇점을 얻을 수 있다. 예를들면, 상대적으로 낮은 도전성을 갖는 금속 재료로서 알루미늄이 사용되고 상대적으로 높은 도전성을 갖는 금속재료로서 구리가 사용되는 경우에, 케이블의 중량이 감소되는데 그 이유는 알루미늄의 비중이 구리의 1/3이기 때문이다.

Claims

금속외장(1)이 복수개의 코어(2, 3, 4)를 에워싸고, 상기 코어 각각은 절연유를 함침한 유입(油入) 절연재(17, 11, 11)로 피복된 금속 재료의 도체로 이루어져 있되, 상기 코어 모두는 아니지만 상기 코어중 적어도 한 개의 코어(2)의 도체(13)는 나머지 코어(3, 4)중 어느 한 코어의 도체(9)가 갖고 있는 도전율보다 높은 도전율을 갖는 금속 재료로 형성되며, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료로 형성된 도체(13)에는 이 도체(13)내부에 길이방향의 덕트(15)가 설치되어 상기 덕트를 따라 절연유가 이동되고, 상대적으로 낮은 도전율을 갖는 금속 재료로 형성된 도체(9)에는 금속 연선이 이 금속 연선을 에워싸는 원통의 내부공간을 거의 채우도록 컴팩트화되어 있는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상기 코어중 적어도 한 개의 코어의 도체(13)는 관(tube)을 형성하도록 나란히 배치된 복수개의 키이스톤(keystone)형 도체(14)로 이루어져 있으며, 상기 관의 구멍은 상기 덕트(15)를 제공하는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제2항에 있어서, 상기 나머지 코어(3, 4)중 어느 한 코어의 도체(9)는 나란히 배치된 복수개의 와이어로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상기 나머지 코어(3, 4)중 어느 한 코어의 도체(9)는 나란히 배치된 복수개의 와이어로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상기 코어 모두가 높은 도전율을 갖고 있지 않지만 적어도 하나의 코어(2)가 상대적으로 높은 도전율을 갖는 도체(13)의 금속 재료의 단면적과 나머지 코어(3, 4)중 어느 한 코어의 도체(9)의 금속 재료의 단면적의 비는 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료의 도전율과 상기 나머지 코어중 어느 한 코어의 도체의 금속 재료의 도전율의 비의 역수와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상기 덕트(15) 내부에 복수개의 이격된 절연유 유동 제한 수단(19)을 부가적으로 포함하며, 상기 절연유 유동 제한 수단은 상기 덕트의 단면적을 감소시키는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제6항에 있어서, 상기 절연유 유동 제한 수단(19)은 상기 덕트의 크기 보다 작은 관통구멍을 갖는 원통형인 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상기 코어(2, 3, 4)는 거의 동일한 외경을 지니며 서로 상기 금속외장(1)의 내부와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제5항에 있어서, 상기 코어(2, 3, 4)는 거의 동일한 외경을 지니며 서로 상기 금속외장(1)의 내부와 접촉해 있는 것을 특징으로 하는 유입다심의 전기 케이블.
제1항에 있어서, 상대적으로 높은 도전율을 갖는 금속 재료는 구리이며 상기 나머지 코어의 도체의 금속 재료는 알루미늄인 것을 특징으로 하는 유입다심의 케이블.